城市轨道交通跨站越行模式的开行方案优化

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1、城市轨道交通跨站越行模式的开行方案优化曹志超袁振洲李得伟张思林北京交通大学城市交通复杂系统理论与技术教育部重点实验室北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室奥克兰大学交通研宄中心摘要：城市轨道交通跨站越行模式的列车开行方案需根据客流分布制定。基于越行站滞留客流量的准确计算，以乘客出行费用和企业运营费用最小化为目标，提出带有0-1决策变量的双目标非线性混合整数规划模型。采用理想点法和禁忌算法分两步求解模型，实现大规模计算。基于4种不同的客流分布场景，说明跨站越行方案的适用条件。通过敏感性分析，得出连续跨站约束和发车间隔是影响求解目标的关键因素。算例结果表明，采用带奋0-1决策变量

2、的双0标非线性混合整数规划模型以及理想点法和禁忌算法来优化跨站越行方案，是有效可行的，并丑求解效率较高，乘客出行费用节省6%，企业运营费用节省12%。关键词：城市轨道交通;列午开行方案;跨站越行;理想点法;禁忌算法;作者简介：曹志超（1988—），男，山东青州人，博士研究生。E-mail:chao.10.18@163.com作者简介：袁振洲（1966一），男，吉林舒兰人，教授，博士。E-mail:zzyuan@bjtu.edu.cn收稿日期：2016-05-30基金：北京交通人学校基本科研业务费（2016JBM030,2016YJS075）OptimizationofStop-sk

3、ipTrainOperationSchemeforUrbanRailTransitCAOZhichaoYUANZhenzhouLIDeweiZHANGSilinMOEKeyLaboratoryforUrbanTransportationComplexSystemsTheoryandTechnology，BeijingJiaotongUniversity;StateKeyLabofRailTrafficControl&Safety，BeijingJiaotongUniversity;Abstract：Astop-skiptrainoperationscheme(STOS)ofurba

4、nrailtransitissupposedtobeformulatedaccordingtothepassengerflowdistribution.Basedontheaccuratecalculationofthenumberofleftpassengersattheskippedstations,withtheobjectiveofminimizingpassengertravelcostandenterpriseoperationcost,thebiobjectivenonlinearmixedintegerprogrammingmodelwaspresentedwith

5、0-1decisionvariables.Throughtheidealpointmethodandthetabualgorithm,themodelwassolvedintwosteps,torealizelarge-scalecomputation.Basedonfourdifferentpassengerdistributionscenarios,applicablepassengerflowconditionsofSTOSwereexplained.Throughthesensitivityanalysis,theconstraintsofsequentialstop-sk

6、ipandheadwaywerethekeyfactorsaffectingtheobjective.TheresultsshowthatitisfeasibleandeffectivetooptimizetheSTOSofURTusingthebi-objectivenonlinearmixedintegerprogrammingmodelwith0-1decisionvariables,idealpointmethodandtabualgorithm.Themodel,withhighercomputingefficiency,resultsinpassengertravelc

7、ostreductionby6%andenterpriseoperationcostreductionby12%.Keyword：urbanrailtransit;trainoperationscheme;stop-skip;idealpointmethod;tabualgorithm;Received：2016-05-30城市轨道交通的开行方案规定列车开行的区段、等级、数量、停站、跨站越行、列车编组等内容，不仅是城市轨道交通服务内容的具体体现，更是联系客运需求和城市